RU2754741C1 - Method for adaptation of geological and hydrodynamic reservoir model - Google Patents
Method for adaptation of geological and hydrodynamic reservoir model Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754741C1 RU2754741C1 RU2021106489A RU2021106489A RU2754741C1 RU 2754741 C1 RU2754741 C1 RU 2754741C1 RU 2021106489 A RU2021106489 A RU 2021106489A RU 2021106489 A RU2021106489 A RU 2021106489A RU 2754741 C1 RU2754741 C1 RU 2754741C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- geological
- wells
- field
- hydrodynamic model
- components
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 title claims description 51
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 13
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 20
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 17
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 6
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 18
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 241001415846 Procellariidae Species 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- OINNEUNVOZHBOX-QIRCYJPOSA-N 2-trans,6-trans,10-trans-geranylgeranyl diphosphate Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\CC\C(C)=C\CC\C(C)=C\COP(O)(=O)OP(O)(O)=O OINNEUNVOZHBOX-QIRCYJPOSA-N 0.000 description 1
- 208000035126 Facies Diseases 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение в целом относится к сопоставлению исторических данных и прогнозированию добычи углеводородов из подземных пластов и, в частности, к тем способам, которые используют геолого-гидродинамическую модель для помощи в оптимизации сопоставления исторических данных с целью повышения добычи углеводородов.The invention generally relates to the comparison of historical data and the prediction of hydrocarbon production from subterranean formations and, in particular, to those methods that use a geological-hydrodynamic model to help optimize the comparison of historical data in order to increase hydrocarbon production.
Известно изобретение по патенту RU 2709047 «Способ адаптации гидродинамической модели продуктивного пласта нефтегазоконденсатного месторождения с учетом неопределенности геологического строения» (дата приоритета: 09.01.2019, дата публикации: 13.12.2019, МПК: E21B 43/00, E21B 49/00). Способ адаптации гидродинамической модели с учетом неопределенности геологического строения нефтегазоконденсатных месторождений включает: проведение геофизических, газодинамических, гидродинамических исследований скважин, отбор керна, проведение петрофизических исследований, обобщение материалов по изучению геологического строения, построение геологической модели месторождения, определение распределения фаций по площади месторождения по данным петрофизических и геофизических исследований, определение эффективных нефтегазонасыщенных толщин для каждой ячейки (блока) трехмерной модели месторождения, оценку геологических показателей в межскважинном пространстве, расчет показателей разработки на гидродинамической модели. В базу данных автоматической системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) и/или информационно-управляющей системы (ИУС) вводят рассчитанные на гидродинамической модели показатели разработки и допустимые отклонения. Осуществляют контроль фактических показателей разработки по приборам, установленным на скважинах, и записывают результаты этих измерений в свою базу данных. Проводят проверку отклонения расчетных показателей от фактически измеренных. Строят трехмерное распределение погрешности расчета адаптируемого показателя разработки по гидродинамической модели. Определяют аналитическую зависимость между геологическими параметрами, участвующими в адаптации, и адаптируемым показателем разработки. Определяют значения геологических параметров для каждой ячейки (блока) трехмерной модели. Для каждой ячейки проверяют соответствие значений заданных параметров. Продолжают процесс адаптации для других ячеек (блоков) модели до достижения заданной погрешности.Known invention under the patent RU 2709047 "Method of adapting the hydrodynamic model of a productive formation of an oil and gas condensate field, taking into account the uncertainty of the geological structure" (priority date: 01/09/2019, publication date: 12/13/2019, IPC: E21B 43/00, E21B 49/00). A method for adapting a hydrodynamic model taking into account the uncertainty of the geological structure of oil and gas condensate fields includes: conducting geophysical, gas-dynamic, hydrodynamic studies of wells, taking a core sample, conducting petrophysical studies, generalizing materials for studying the geological structure, building a geological model of the field, determining the distribution of facies over the area of the field according to petrophysical data. and geophysical studies, determination of effective oil and gas-saturated thicknesses for each cell (block) of a three-dimensional model of the field, assessment of geological indicators in the interwell space, calculation of development indicators on a hydrodynamic model. The development indicators and permissible deviations calculated on the hydrodynamic model are entered into the database of the automatic process control system (APCS) and / or information management system (IMS). They control the actual development indicators for the instruments installed in the wells, and record the results of these measurements in their database. The deviation of the calculated indicators from the actually measured ones is checked. A three-dimensional distribution of the error in calculating the adaptable development indicator is constructed using the hydrodynamic model. An analytical relationship is determined between the geological parameters involved in the adaptation and the adapted development indicator. Determine the values of geological parameters for each cell (block) of the three-dimensional model. For each cell, the correspondence of the values of the given parameters is checked. The adaptation process is continued for other cells (blocks) of the model until the specified error is reached.
Данный способ и система адаптации (отдельно для каждой ячейки модели) является долгой, трудоемкой, а результат модели в целом может оказаться не сопоставим с реальными закономерностями геологического строения пласта месторождения.This method and adaptation system (separately for each cell of the model) is long, laborious, and the result of the model as a whole may not be comparable with the real regularities of the geological structure of the reservoir.
Известно изобретение по патенту США US9703006B2 «Способ и система для создания садаптированных моделей» (дата приоритета: 12.02.2010, дата публикации: 11.07.2017, МПК: G01V11/00). Способ сопоставления истории добычи с гидродинамической моделью включает в себя идентификацию множества параметров, которые управляют целевой функцией, измеряющей несоответствие между результатом моделирования параметров в подпространстве и историей добычи. Вычисляется значение целевой функции и статического измерения в каждом из множества экспериментов в подпространстве параметров. Значение вычисляется для целевой функции и для статических измерений на каждом из множества экспериментов по параметру подпространства. Эти результаты используются для разработки математической взаимосвязи между одним или несколькими статическими измерениями и целевой функцией. Во время последующей корректировки модели идентифицируется целевая функция, и моделирование выполняется для каждой модифицированной модели, предсказания по которой отличаются от статического геологического измерения в пределах окна целевой функции. Общими признаками известного технического решения по патенту US9703006B2 и заявленных способов, системы и машиночитаемого носителя является получение садаптированной геолого-гидродинамической модели с использованием целевой функции.Known invention under US patent US9703006B2 "Method and system for creating sadapted models" (priority date: 02/12/2010, publication date: 07/11/2017, IPC: G01V11 / 00). A method for correlating production history with a reservoir simulation model includes identifying a plurality of parameters that control an objective function measuring the discrepancy between the simulation result of the parameters in the subspace and the production history. The value of the objective function and the static measurement is calculated in each of the set of experiments in the subspace of parameters. The value is computed for the objective function and for static measurements on each of the many subspace parameter experiments. These results are used to develop a mathematical relationship between one or more static measurements and an objective function. During subsequent adjustments to the model, the objective function is identified and simulations are performed for each modified model, the predictions for which differ from the static geological measurement within the objective function window. The common features of the known technical solution according to the patent US9703006B2 and the claimed methods, system and computer-readable medium is to obtain an adapted geological-hydrodynamic model using the objective function.
Известно изобретение по патенту US8335677B2 «Способ адаптации и количественной оценки неопределенности при помощи методов глобальной оптимизации с использованием прокси» (дата приоритета: 01.09.2006, дата публикации: 27.03.2008, МПК: E21B43/00). Способ включает определение целевой функции и характеристик модели пласта, согласованной с историей и учитывающей допустимую ошибку. Создается по меньшей мере одна геологическая модель пласта, представляющая вероятную геологическую обстановку. Для каждой геологической модели используется метод глобальной оптимизации для выполнения сопоставления истории в серии итеративных шагов для получения приемлемых моделей. Общими признаками известного технического решения по патенту US8335677B2 и заявленных способов, системы и машиночитаемого носителя является итерационное моделирование с использованием целевой функции.Known invention under the patent US8335677B2 "Method of adaptation and quantification of uncertainty using global optimization methods using a proxy" (priority date: 09/01/2006, publication date: 03/27/2008, IPC: E21B43 / 00). The method includes determining the objective function and characteristics of the reservoir model, consistent with the history and taking into account the allowable error. At least one geological model of the formation is created, representing the likely geological setting. For each geological model, a global optimization method is used to perform history matching in a series of iterative steps to obtain acceptable models. The common features of the known technical solution according to the patent US8335677B2 and the claimed methods, system and computer-readable medium is iterative modeling using an objective function.
Известно изобретение по патенту RU 2653251 «Способ, устройство и система для запуска целевой функции» (дата приоритета: 23.09.2015, дата публикации: 07.05.2018, МПК: H04N 19/00). В известном способе, устройстве и системе выполняют прием предварительно установленной инициирующей инструкции, ассоциированной с целевой функцией; отображение кнопки инициирования целевой функции согласно предварительно установленной инициирующей инструкции; прием инструкции запуска, сформированной посредством инициирования кнопки инициирования целевой функции; и запуск целевой функции согласно инструкции запуска. Общими признаками известного технического решения по патенту RU 2653251 и заявленной системы адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) и машиночитаемого носителя является использование инструкций, реализуемых процессором, для выполнения способа адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения).Known invention under the patent RU 2653251 "Method, device and system for launching the target function" (priority date: 09/23/2015, publication date: 05/07/2018, IPC: H04N 19/00). In the known method, apparatus and system, receiving a preset trigger instruction associated with an objective function is performed; displaying a triggering button of the target function according to a preset triggering instruction; receiving a start instruction generated by triggering an objective function initiation button; and launching the target function according to the launch instruction. The common features of the known technical solution according to the patent RU 2653251 and the claimed system for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field) and the machine-readable medium is the use of instructions implemented by the processor to perform the method of adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field).
В существующих технических решениях (в способах, системах адаптации геологических и геолого-гидродинамических моделей, а также созданных на их основании машиночитаемых носителях) имеются следующие недостатки, связанные с отсутствием в целевой функции (ЦФ) учета значений пластового давления. При этом не учитывается и не компенсируется взаимовлияние компонентов ЦФ, которое может препятствовать эффективной оптимизации (с желаемым качеством и минимальными вычислительными затратами).The existing technical solutions (in methods, systems for adapting geological and geological-hydrodynamic models, as well as machine-readable media created on their basis) have the following disadvantages associated with the lack of accounting for reservoir pressure values in the objective function (CF). In this case, the mutual influence of the CF components is not taken into account and is not compensated for, which can impede effective optimization (with the desired quality and minimum computational costs).
Использование данных изобретений для разработки месторождений (пластов) приведет к снижению добыче углеводородов.The use of these inventions for the development of deposits (formations) will lead to a decrease in hydrocarbon production.
Формулировка ЦФ важна, поскольку ее значение напрямую влияет на процесс оптимизации, позволяя процессу моделирования двигаться в верном направлении в поиске решений по увеличению добычи углеводородов.The ZF formulation is important because its meaning directly affects the optimization process, allowing the modeling process to move in the right direction in finding solutions to increase hydrocarbon production.
Техническим результатом рассматриваемого изобретения является осуществление быстрой и точной адаптации геолого-гидродинамической модели пласта месторождения за счет определения более точной и одновременно несложной целевой функции и проведения на основе выбранной модели бурения и геолого-технических мероприятий с целью повышения объема добычи углеводородов. На основе полученной садаптированной геолого-гидродинамической модели (ГГДМ) осуществляется локализация углеводородных запасов, их добыча, за счет чего повышается уровень добычи углеводородов.The technical result of the invention under consideration is the implementation of a quick and accurate adaptation of the geological and hydrodynamic model of the field formation by determining a more accurate and at the same time simple target function and carrying out on the basis of the selected model of drilling and geological and technical measures in order to increase the volume of hydrocarbon production. Based on the obtained adapted geological and hydrodynamic model (GGDM), the localization of hydrocarbon reserves is carried out, their production, due to which the level of hydrocarbon production increases.
Технический результат достигается за счет того, что способ адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) включает:The technical result is achieved due to the fact that the method of adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field) includes:
- получение с заданным временным шагом данных истории работы скважин моделируемого месторождения по меньшей мере по следующим компонентам:- obtaining, with a given time step, the history data of the wells of the simulated field at least for the following components:
значения дебитов и приемистости всех присутствующих типов флюидов по скважинам, пластовые давления, полученные в результате гидродинамических исследований в скважинах, и забойные давления по скважинам;values of flow rates and injectivity of all available types of fluids for wells, reservoir pressures obtained as a result of hydrodynamic studies in wells, and bottomhole pressures for wells;
- получение в результате исследования месторождения и скважин, расположенных на нем, структурных и петрофизических параметров данного месторождения;- obtaining, as a result of the study of the field and wells located on it, the structural and petrophysical parameters of this field;
- на основании полученных компонентов и параметров рассчитывают значения зависимых параметров для месторождения;- on the basis of the obtained components and parameters, the values of the dependent parameters for the field are calculated;
- построение геолого-гидродинамических моделей, при котором изменяют значения рассчитанных параметров месторождения;- construction of geological and hydrodynamic models, in which the values of the calculated parameters of the field are changed;
- расчет целевой функции по формуле для каждой построенной геолого-гидродинамической модели:- calculation of the objective function according to the formula for each constructed geological and hydrodynamic model:
где where
GOF - значение целевой функции;GOF - objective function value;
S - расчетные значения компонентов, полученные в результате расчета гидродинамической модели;S - calculated values of the components obtained as a result of calculating the hydrodynamic model;
O - исторические значения компонентов;O - historical values of components;
N - нормировка на погрешность измерения () либо исторические значения компонентов (О);N - normalization to the measurement error ( ) or the historical values of the components (O);
q - компонент;q - component;
i - скважина;i - well;
k - временной шаг;k is the time step;
n - число временных шагов;n is the number of time steps;
- выбор геолого-гидродинамической модели для разработки месторождения, которой соответствует целевая функция с наименьшим значением.- selection of a geological and hydrodynamic model for field development, which corresponds to the target function with the lowest value.
Также технический результат достигается за счет того, что способ адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) включает:Also, the technical result is achieved due to the fact that the method for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field) includes:
- получение с заданным временным шагом данных истории работы скважин моделируемого месторождения по меньшей мере по следующим компонентам:- obtaining, with a given time step, the history data of the wells of the simulated field at least for the following components:
значения дебитов и приемистости всех присутствующих типов флюидов по скважинам, пластовые давления, полученные в результате гидродинамических исследований в скважинах, и забойные давления по скважинам;values of flow rates and injectivity of all available types of fluids for wells, reservoir pressures obtained as a result of hydrodynamic studies in wells, and bottomhole pressures for wells;
- получение в результате исследования месторождения и скважин, расположенных на нем, структурных и петрофизических параметров данного месторождения;- obtaining, as a result of the study of the field and wells located on it, the structural and petrophysical parameters of this field;
- на основании полученных компонентов и параметров рассчитывают значения зависимых параметров для месторождения;- on the basis of the obtained components and parameters, the values of the dependent parameters for the field are calculated;
- построение геолого-гидродинамических моделей, при котором изменяют значения рассчитанных параметров месторождения;- construction of geological and hydrodynamic models, in which the values of the calculated parameters of the field are changed;
- определение двух видов весовых коэффициентов для целевой функции:- determination of two types of weighting coefficients for the objective function:
- весовые коэффициенты для скважин, которым присваивается значение 1 по скважинам с достоверными замерами или 0 по скважинам с недостоверными замерами,- weighting factors for wells, which are assigned a value of 1 for wells with reliable measurements or 0 for wells with unreliable measurements,
либо присваиваются весовые коэффициенты в диапазоне от 0 до 1, при этом максимальное значение коэффициента присваивается по скважинам, расположенным ближе к скважинам с достоверными замерами, а минимальное значение коэффициента присваивается по скважинам, расположенным дальше от скважин с достоверными замерами,or weighting factors are assigned in the range from 0 to 1, while the maximum value of the coefficient is assigned for wells located closer to wells with reliable measurements, and the minimum value of the coefficient is assigned for wells located further from wells with reliable measurements,
либо присваиваются весовые коэффициенты в диапазоне от 0 до 1 скважинам обратно пропорционально географическому расстоянию скважин от зоны интереса;or weights are assigned in the range from 0 to 1 wells in inverse proportion to the geographic distance of the wells from the zone of interest;
- весовые коэффициенты для компонентов рассчитываются из отношения среднего дебита нефти к значению каждого компонента;- the weighting factors for the components are calculated from the ratio of the average oil production rate to the value of each component;
- расчет целевой функции по формуле для каждой построенной геолого-гидродинамической модели:- calculation of the objective function according to the formula for each constructed geological and hydrodynamic model:
где where
GOF - значение целевой функции;GOF - objective function value;
S - расчетные значения компонентов, полученные в результате расчета гидродинамической модели;S - calculated values of the components obtained as a result of calculating the hydrodynamic model;
O - исторические значения компонентов;O - historical values of components;
q - компонент;q - component;
i - скважина;i - well;
k - временной шаг;k is the time step;
N - нормировка на погрешность измерения () либо исторические значения компонентов (О);N - normalization to the measurement error ( ) or the historical values of the components (O);
wi - весовой коэффициент для скважин;w i - weighting factor for wells;
wq - весовой коэффициент для компонентов;w q is the weighting factor for the components;
n - число временных шагов;n is the number of time steps;
- выбор геолого-гидродинамической модели для разработки месторождения, которой соответствует целевая функция с наименьшим значением.- selection of a geological and hydrodynamic model for field development, which corresponds to the target function with the lowest value.
Также технический результат достигается за счет того, что способ адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) включает:Also, the technical result is achieved due to the fact that the method for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field) includes:
- получение с заданным временным шагом данных истории работы скважин моделируемого месторождения по меньшей мере по следующим компонентам:- obtaining, with a given time step, the history data of the wells of the simulated field at least for the following components:
значения дебитов и приемистости всех присутствующих типов флюидов по скважинам, пластовые давления, полученные в результате гидродинамических исследований в скважинах, и забойные давления по скважинам;values of flow rates and injectivity of all available types of fluids for wells, reservoir pressures obtained as a result of hydrodynamic studies in wells, and bottomhole pressures for wells;
- получение в результате исследования месторождения и скважин, расположенных на нем, структурных и петрофизических параметров данного месторождения;- obtaining, as a result of the study of the field and wells located on it, the structural and petrophysical parameters of this field;
- на основании полученных компонентов и параметров рассчитывают значения зависимых параметров для месторождения;- on the basis of the obtained components and parameters, the values of the dependent parameters for the field are calculated;
- построение геолого-гидродинамических моделей, при котором изменяют значения рассчитанных параметров месторождения;- construction of geological and hydrodynamic models, in which the values of the calculated parameters of the field are changed;
- определение трех видов весовых коэффициентов для целевой функции:- determination of three types of weighting coefficients for the objective function:
- весовые коэффициенты для скважин, которым присваивается значение 1 по скважинам с достоверными замерами или 0 по скважинам с недостоверными замерами- weighting factors for wells, which are assigned a value of 1 for wells with reliable measurements or 0 for wells with unreliable measurements
либо присваиваются весовые коэффициенты в диапазоне от 0 до 1, при этом максимальное значение коэффициента присваивается по скважинам, расположенным ближе к скважинам с достоверными замерами, а минимальное значение коэффициента присваивается по скважинам, расположенным дальше от скважин с достоверными замерами,or weighting factors are assigned in the range from 0 to 1, while the maximum value of the coefficient is assigned for wells located closer to wells with reliable measurements, and the minimum value of the coefficient is assigned for wells located further from wells with reliable measurements,
либо присваиваются весовые коэффициенты в диапазоне от 0 до 1 скважинам обратно пропорционально географическому расстоянию скважин от зоны интереса;or weights are assigned in the range from 0 to 1 wells in inverse proportion to the geographic distance of the wells from the zone of interest;
- весовые коэффициенты для компонентов рассчитываются из отношения среднего дебита нефти к значению каждого компонента;- the weighting factors for the components are calculated from the ratio of the average oil production rate to the value of each component;
- весовые коэффициенты для временных шагов, которым присваивается значение 1 для всех временных шагов,- weights for time steps, which are assigned a value of 1 for all time steps,
либо присваивается значение 1 временным шагам позднего периода адаптации и 0 всем предшествующим временным шагам,or a value of 1 is assigned to the time steps of the late adaptation period and 0 to all previous time steps,
- расчет целевой функции по формуле для каждой построенной геолого-гидродинамической модели:- calculation of the objective function according to the formula for each constructed geological and hydrodynamic model:
где where
GOF - значение целевой функции;GOF - objective function value;
S - расчетные значения компонентов, полученные в результате расчета гидродинамической модели;S - calculated values of the components obtained as a result of calculating the hydrodynamic model;
O - исторические значения компонентов;O - historical values of components;
q - компонент;q - component;
i - скважина;i - well;
k - временной шаг;k is the time step;
σ - погрешность измерения;σ - measurement error;
wi - весовой коэффициент для скважин;w i - weighting factor for wells;
wq - весовой коэффициент для компонентов;w q is the weighting factor for the components;
wk - весовой коэффициент для временных шагов;w k - weighting factor for time steps;
n - число временных шаговn - number of time steps
- выбор геолого-гидродинамической модели для разработки месторождения, которой соответствует целевая функция с наименьшим значением.- selection of a geological and hydrodynamic model for field development, which corresponds to the target function with the lowest value.
В одном из вариантов реализации способов адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) при подготовке данных истории работы скважин дополнительно исключают недостоверные данные компонентов.In one of the options for implementing the methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the formation (field), when preparing the history data of wells, in addition, unreliable data of the components are excluded.
В одном из вариантов реализации способов адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) зоной интереса является участок месторождения (скважина), адаптация в котором имеет приоритетное значение.In one of the embodiments of the methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field), the zone of interest is a section of the field (well), in which adaptation is of priority importance.
В одном из вариантов реализации способов адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) дополнительно определяют приоритетные компоненты, которым присваивается повышающий коэффициент от 1,1 до 3.In one of the options for implementing the methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field), priority components are additionally determined, which are assigned a multiplying coefficient from 1.1 to 3.
В одном из вариантов реализации способов адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) временными шагами позднего периода являются шаги периода не более трех последних лет.In one of the options for implementing the methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field), the time steps of the later period are the steps of the period not exceeding the last three years.
В одном из вариантов реализации способов адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) структурные параметры включают стратиграфические горизонты, коэффициенты отражения, акустический импеданс, разломы и их проводимости, полученные по результатам трассерных и сейсмических исследований.In one of the embodiments of the methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field), the structural parameters include stratigraphic horizons, reflection coefficients, acoustic impedance, faults and their conductivity obtained from the results of tracer and seismic studies.
В одном из вариантов реализации способов адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) петрофизические данные включают значения пористости, проницаемости, насыщенности, αСП данные, Г-каротаж, ГГ-каротаж.In one of the embodiments of the methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the formation (field), the petrophysical data include the values of porosity, permeability, saturation, αSP data, G-logging, GG-logging.
В одном из вариантов реализации способов адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) строятся ячеистые ГГДМ.In one of the options for the implementation of methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field), cellular GGDM are built.
В одном из вариантов реализации способов адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) на основе ГГДМ дополнительно готовят рекомендации по разработке участка месторождения.In one of the options for implementing the methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field) based on the GGDM, recommendations are additionally prepared for the development of the field.
В одном из вариантов реализации способов построения геолого-гидродинамических моделей пласта дополнительно после выбора ГГДМ проводят разработку участка месторождения на основании выбранной ГГДМ.In one of the embodiments of the methods for constructing geological and hydrodynamic models of the reservoir, in addition, after the selection of the GGDM, the development of the field section is carried out on the basis of the selected GGDM.
Технический результат достигается за счет того, что система адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) включает по крайней мере один процессор, оперативную память и машиночитаемые инструкции для выполнения любого заявленного способа адаптации геолого-гидродинамической модели.The technical result is achieved due to the fact that the adaptation system of the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field) includes at least one processor, random access memory and machine-readable instructions for performing any claimed method for adapting the geological and hydrodynamic model.
В одном из вариантов реализации системы адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) оперативная память дополнительно содержит базу данных со структурными, петрофизическими параметрами и данными истории работы скважин.In one of the embodiments of the adaptation system for the geological and hydrodynamic model of the formation (field), the RAM additionally contains a database with structural, petrophysical parameters and data from the history of wells.
В одном из вариантов реализации системы адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) в системе дополнительно содержатся данные, разрешающие доступ к внешнему источнику данных.In one of the embodiments of the system for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field), the system additionally contains data allowing access to an external data source.
В одном из вариантов реализации системы адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) структурные и петрофизические параметры и данные истории работы скважин получают из внешнего источника данных.In one of the embodiments of the system for adapting the geological and hydrodynamic model of the formation (field), the structural and petrophysical parameters and the history of wells are obtained from an external data source.
Технический результат достигается за счет того, что машиночитаемый носитель содержит машиночитаемые инструкции для одного из заявленного способа адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения), выполненный с возможностью чтения данных инструкций и исполнения их процессором.The technical result is achieved due to the fact that the computer-readable medium contains computer-readable instructions for one of the claimed method of adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field), made with the ability to read these instructions and execute them by the processor.
Также технический результат достигается за счет того, что способ разработки месторождения (пласта) включает:Also, the technical result is achieved due to the fact that the method of field (formation) development includes:
- получение геолого-гидродинамической модели (ГГДМ) в результате осуществления способа адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения);- obtaining a geological and hydrodynamic model (GGDM) as a result of the implementation of a method for adapting a geological and hydrodynamic model of a reservoir (field);
- планирование бурения скважин и/или геолого-технических мероприятий на основе выбранной ГГДМ;- planning of well drilling and / or geological and technical measures based on the selected GGDM;
- осуществление бурения и/или геолого-технических мероприятий на основе выбранной ГГДМ;- carrying out drilling and / or geological and technical activities based on the selected GGDM;
- добычу углеводородов.- production of hydrocarbons.
В одном из вариантов реализации способа разработки месторождения (пласта) геолого-технические мероприятия включают проведение гидравлического разрыва пласта.In one embodiment of the method for developing a field (formation), geological and technical measures include hydraulic fracturing.
В одном из вариантов реализации способа разработки месторождения (пласта) геолого-технические мероприятия включают бурение боковых стволов.In one of the options for implementing the method of developing a field (formation), geological and technical measures include drilling sidetracks.
В одном из вариантов реализации способа разработки месторождения (пласта) геолого-технические мероприятия включают обработку призабойной зоны.In one of the options for implementing the method of developing a field (formation), geological and technical measures include treatment of the bottomhole zone.
В одном из вариантов реализации способа разработки месторождения (пласта) при планировании бурении определяют траекторию бурения и скорость бурения.In one of the embodiments of the method of field (formation) development, when planning drilling, the drilling trajectory and the drilling speed are determined.
Целевая функция - это оценка невязки между историческими (модельными значениями предшествующей итерации) и модельными значениями режима работы скважин. Целевая функция отражает оценку качества адаптации полученной геолого-гидродинамической модели (ГГДМ), при этом целевая функция включает по меньшей мере значения дебитов нефти и воды, приемистости по скважинам, забойного давления и замеров пластового давления (определение среднего пластового давления). Таким образом, на основании данных о добыче скважин рассчитывают ЦФ.The objective function is to estimate the discrepancy between the historical (model values of the previous iteration) and model values of the well operation mode. The objective function reflects the assessment of the quality of adaptation of the obtained geological and hydrodynamic model (GGDM), while the objective function includes at least the values of oil and water production rates, well injectivity, bottomhole pressure and reservoir pressure measurements (determination of the average reservoir pressure). Thus, based on well production data, CF is calculated.
Процесс построения ГГДМ и расчета ЦФ проводится итерационно. Весь процесс построения ГГДМ описывается в виде инструкций (воркфлоу) в специализированном программном продукте, например, Petrel от компании Schlumberger или tNavigator компании RFD. Управление итерационным процессом может осуществляться с помощью оптимизационного алгоритма, например, эволюционной стратегией. Суть работы оптимизационного алгоритма заключается в изменении значений параметров, определяющих модель (крайние точки для построения линии регрессии в функциональных зависимостях, например, пористость - проницаемость, значения независимых параметров, например, проводимость разломов) с целью минимизации значений ЦФ.The process of constructing the GGDM and calculating the CF is carried out iteratively. The whole process of constructing the GGDM is described in the form of instructions (workflow) in a specialized software product, for example, Petrel from Schlumberger or tNavigator from RFD. The iterative process can be controlled using an optimization algorithm, for example, an evolutionary strategy. The essence of the optimization algorithm is to change the values of the parameters that determine the model (extreme points for plotting the regression line in functional dependencies, for example, porosity - permeability, values of independent parameters, for example, the conductivity of faults) in order to minimize the values of CF.
Для оценки неопределенностей прогнозных показателей разработки выбираются ГГДМ с минимальными значениями ЦФ. После окончания работы оптимизационного метода/способа/алгоритма (выполаживание ЦФ, т.е. сравнение значений ЦФ с ростом итераций), выбираются ГГДМ с приемлемым значением ЦФ, а значит и качеством адаптации.To assess the uncertainties of the predicted development indicators, the GGDM with the minimum values of the CF are selected. After the completion of the optimization method / method / algorithm (flattening of the CF, i.e. comparing the values of the CF with the growth of iterations), the GGDM with an acceptable value of the CF, and hence the quality of adaptation, are selected.
Выбор компонентов, входящих в целевую функцию, должен опираться на уравнение фильтрации флюида в пористой среде:The choice of the components included in the target function should be based on the equation of fluid filtration in a porous medium:
где - дебит флюида, - коэффициент продуктивности, - среднее пластовое давление, - забойное давление, - эффективная проницаемость по флюиду, - толщина коллектора, - объемный коэффициент флюида, - коэффициент вязкости флюида, - радиус контура питания, - радиус скважины, - суммарный скин-фактор.where - fluid flow rate, - coefficient of productivity, - average reservoir pressure, - bottomhole pressure, - effective fluid permeability, - collector thickness, - volumetric coefficient of fluid, - coefficient of fluid viscosity, - the radius of the feed loop, - borehole radius, is the total skin factor.
На примере уравнения дебита скважины для установившегося притока демонстрируется, какие переменные варьируются при адаптации, а какие в результате должны воспроизводиться моделью. Таким образом, задается контроль по историческим дебитам и приемистостям скважин. При адаптации требуется подобрать значения параметров, влияющих на коэффициент продуктивности скважины так, чтобы забойные и пластовые давления отражались моделью: Using the example of the well flow rate equation for a steady flow, it is demonstrated which variables vary during adaptation, and which, as a result, should be reproduced by the model. Thus, control is set for historical production rates and wells injectivity. When adapting, it is required to select the values of the parameters that affect the productivity index of the well so that the bottomhole and reservoir pressures are reflected by the model:
В левой части уравнения находятся параметры, которые находят для построения геолого-гидродинамической модели, а в правой части уравнения находятся исторические компоненты, от точности значений которых зависит точность и правильность адаптации геолого-гидродинамической модели.On the left side of the equation are the parameters that are found to build a geological and hydrodynamic model, and on the right side of the equation there are historical components, the accuracy of the values of which determines the accuracy and correctness of the adaptation of the geological and hydrodynamic model.
Компонентный состав целевой функции должен однозначно обеспечивать исторические дебиты, приемистости и перепады давлений. Рекомендуется использование следующего набора компонентов:The component composition of the objective function should unambiguously provide historical flow rates, injectivity and pressure drops. The following set of components is recommended:
- текущие дебиты и приемистости по всем присутствующим типам флюидов;- current flow rates and injectivity for all types of fluids present;
- забойные и пластовые давления по скважинам (полученные по гидродинамическим исследованиям скважин - ГДИС).- bottomhole and reservoir pressures for wells (obtained from hydrodynamic studies of wells - well testing).
Использование текущих показателей позволяет избежать появление накопленных погрешностей, которые присущи накопленным показателям работы скважин.The use of current indicators allows avoiding the appearance of accumulated errors, which are inherent in the accumulated indicators of well operation.
Несмотря на контроль модели по жидкости, необходимо включать в целевую функцию дебиты и приемистости скважин по всем типам пластовых флюидов без исключения. Данный подход обоснован тем, что при невозможности обеспечить потоки флюидов при найденной продуктивности пласта и минимальных/максимальных забойных давлениях контроль по жидкости перестает выполняться и модель переходит в режим контроля по заданному забойному давлению. Как результат, при минимизации целевой функции, коэффициент продуктивности будет занижен. В случае нагнетательных скважин ситуация аналогична, то есть требуется включение приемистости в целевую функцию.Despite the control of the model for fluid, it is necessary to include in the target function the flow rates and injectivity of wells for all types of reservoir fluids, without exception. This approach is justified by the fact that if it is impossible to provide fluid flows at the found reservoir productivity and minimum / maximum bottomhole pressures, fluid control is no longer performed and the model switches to the control mode at a given bottomhole pressure. As a result, when the objective function is minimized, the productivity index will be underestimated. In the case of injection wells, the situation is similar, that is, it is required to include injectivity in the target function.
Поскольку забойные и пластовые давления (по ГДИС) обязательны для корректной адаптации и относятся к конкретным скважинам, то имеет смысл использовать поскважинные дебиты и приемистости, а не в целом по месторождению. Кроме того, это позволит при необходимости задавать разные весовые коэффициенты для скважин. Численное моделирование на синтетической модели показало одинаковый результат по качеству и скорости адаптации в случае использования показателей только по месторождению, только по скважинам, и при одновременном использовании показателей по скважинам и месторождению в целом.Since bottomhole and reservoir pressures (according to well testing) are required for correct adaptation and relate to specific wells, it makes sense to use per-well flow rates and injectivity, and not for the field as a whole. In addition, it will allow setting different weighting factors for the wells, if necessary. Numerical modeling on a synthetic model showed the same result in terms of the quality and speed of adaptation in the case of using indicators only for the field, only for wells, and with the simultaneous use of indicators for wells and the field as a whole.
Исходя из закона фильтрации, получение надежной модели в результате адаптации модели без данных о пластовых давлениях возможно только в случае постоянства скин-фактора на всех скважинах и замкнутости системы, т.е. отсутствия активного аквифера. Таким образом, использование в том числе пластового давления в ЦФ позволяет наиболее точно и быстро садаптировать геолого-гидродинамическую модель.Based on the filtration law, obtaining a reliable model as a result of model adaptation without reservoir pressure data is possible only if the skin factor is constant at all wells and the system is closed, i.e. lack of an active aquifer. Thus, the use of reservoir pressure in the CF makes it possible to most accurately and quickly adjust the geological and hydrodynamic model.
Неотъемлемой составляющей для расчета целевой функции являются исторические показатели работы скважин. Необходимо подготовить следующие данные по скважинам, например, с помесячным временным шагом:An integral part of calculating the objective function is the historical performance of wells. It is necessary to prepare the following well data, for example, with a monthly time step:
Дата (месяц, год);Date (month, year);
Дебиты (нефть, газ, вода, конденсат);Flow rates (oil, gas, water, condensate);
Приемистости (вода, газ);Injectivity (water, gas);
Забойные давления;Bottom hole pressure;
Пластовые давления по результатам гидродинамических исследований скважин (ГДИС).Reservoir pressures based on the results of well testing.
Исторические данные могут подгружаться в формате, соответствующем используемому симулятору для моделирования, например в программу моделирования Petrel. Суммарные и производные параметры могут рассчитываться симулятором автоматически при загрузке исторических данных. К ним относятся суммарные дебиты, средняя обводненность по месторождению, обводненности по скважинам и прочие показатели.Historical data can be loaded in a format appropriate for the simulator used for modeling, for example, into the Petrel simulator. The total and derived parameters can be calculated by the simulator automatically when loading historical data. These include total production rates, average water-cut for the field, water-cut for wells and other indicators.
Как правило, дебиты жидкости имеют существенно более высокую точность измерения, чем забойные и пластовые давления. Измерению дебита нефти отводится большее внимание, чем дебиту воды, поскольку в итоге нефтяной компании нужно продать чистую нефть.As a rule, fluid flow rates have a significantly higher measurement accuracy than bottomhole and reservoir pressures. Measurement of oil production is given more attention than water production, as the result is that the oil company needs to sell clean oil.
Нормировка на историческое значение вносит вклад в ЦФ пропорционально относительному расхождению расчета от измерения. С одной стороны, такой вариант нормировки может быть проще и удобнее. Простота в том, что не требуется задавать погрешности измерений. Удобство в том, что разнородные компоненты ЦФ одинаково описываются одним видом расхождения.Normalization to the historical value contributes to the CF in proportion to the relative discrepancy between calculation and measurement. On the one hand, this type of normalization can be simpler and more convenient. The simplicity is that you do not need to specify measurement errors. Convenience is that the dissimilar components of the CF are equally described by one type of discrepancy.
Стоит отметить, что главная цель задания характерной погрешности измерения заключается в учете алгоритмом точности того или иного типа данных. Если погрешность равна 10 бар и садаптированное давление отличается от исторического на 10 бар, то данное отличие лежит в пределах погрешности данного измерения, адаптация же считается качественной. Таким образом, рекомендуется задавать погрешности измерения для компонентов целевой функции на основе физического и инженерного понимания, что позволит автоадаптации быть обоснованной. Кроме этого, исключается риск получения проблем с оптимизацией при нормировке на малую величину из данных истории.It should be noted that the main goal of specifying the characteristic measurement error is to take into account the accuracy of a particular type of data by the algorithm. If the error is 10 bar and the adjusted pressure differs from the historical one by 10 bar, then this difference lies within the error of this measurement, but the adaptation is considered qualitative. Therefore, it is recommended that measurement uncertainties be specified for objective function components based on physical and engineering understanding, which will allow autoadaptation to be justified. In addition, the risk of getting optimization problems when normalizing to a small value from the history data is eliminated.
При нормировке на погрешности измерения есть риск получить несоизмеримые между собой вклады компонентов в целевую функцию в том случае, когда величины разнородных данных истории в численном выражении сильно отличаются друг от друга. В подобном случае предлагается использовать исторические значения компонентов.When normalizing to measurement errors, there is a risk of getting incommensurate contributions of the components to the objective function in the case when the values of heterogeneous historical data in numerical terms are very different from each other. In such a case, it is suggested to use the historical values of the components.
Определение погрешности исторических данных может осуществляться следующим образом.Determination of the error of historical data can be carried out as follows.
Теоретически, если бы не существовало неопределенностей распределения геолого-физических свойств объекта разработки, а также погрешностей, присущих данным истории и методу численного моделирования, то модель должна была бы с абсолютной точностью воспроизводить историю работы скважин. Однако, неизбежность названных неопределенностей и погрешностей ведет к тому, что при адаптации моделей используются условные критерии качества адаптации, которые содержат в себе всевозможные погрешности и выражают максимально допустимые значения отклонений результатов расчета модели от соответствующих исторических показателей.Theoretically, if there were no uncertainties in the distribution of geological and physical properties of the development target, as well as errors inherent in the history data and the method of numerical modeling, then the model would have to reproduce the history of wells with absolute accuracy. However, the inevitability of the named uncertainties and errors leads to the fact that when adapting models, conditional criteria for the quality of adaptation are used, which contain all kinds of errors and express the maximum permissible values of deviations of the results of calculating the model from the corresponding historical indicators.
Из уровня техники известно, что ранее в процессе адаптации гидродинамическая модель «калибруется» на данные истории разработки, которым присущи определенные погрешности. Погрешность измерения - это отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. В свою очередь погрешности порождают неопределенности в истинных значениях измеряемых величин. Упрощенно, погрешности исторических данных можно разделить на три основные группы: систематические, случайные и грубые погрешности. К систематическим погрешностям относят погрешности, которые при повторных измерениях остаются постоянными или изменяются по какому-либо закону. К причинам, вызывающим их появление, относят погрешности метода и инструментальные погрешности. Необходимо понимать, что кроме заявленной производителем погрешности, существует фактический износ имеющегося оборудования, который может значительно повысить погрешность измерений.It is known from the prior art that earlier in the process of adaptation, the hydrodynamic model is "calibrated" on the development history data, which are inherent in certain errors. Measurement error is the deviation of the measurement result from the true value of the measured quantity. In turn, errors give rise to uncertainties in the true values of the measured quantities. In simpler terms, errors in historical data can be divided into three main groups: systematic, random, and gross errors. Systematic errors include errors that remain constant during repeated measurements or change according to some law. The reasons for their appearance include method errors and instrumental errors. It should be understood that in addition to the manufacturer's declared error, there is actual wear and tear of the existing equipment, which can significantly increase the measurement error.
Случайная погрешность - составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом в серии повторных измерений одной и той же величины, проведенных в одних и тех же условиях. В появлении таких погрешностей не наблюдается какой-либо закономерности, они обнаруживаются при повторных измерениях одной и той же величины в виде некоторого разброса получаемых результатов. Случайные погрешности неизбежны, неустранимы и всегда присутствуют в результате измерения. Основным свойством случайной погрешности является возможность уменьшения искажения искомой величины путем усреднения данных.Random error is a component of the measurement error that changes randomly in a series of repeated measurements of the same quantity, carried out under the same conditions. There is no regularity in the appearance of such errors, they are detected during repeated measurements of the same value in the form of a certain scatter of the results obtained. Random errors are inevitable, irreparable and always present as a result of the measurement. The main property of the random error is the ability to reduce the distortion of the desired value by averaging the data.
Грубые погрешности - это погрешности, не характерные для технологического процесса или результата, приводящие к явным искажениям результатов измерения. Наиболее часто они допускаются неквалифицированным персоналом при неправильном обращении со средством измерения, неверным отсчетом показаний, ошибками при записи или вследствие внезапно возникшей посторонней причины. Они сразу видны среди полученных результатов, так как полученные значения отличаются от остальных значений совокупности измерений.Gross errors are errors that are not characteristic of the technological process or the result, leading to obvious distortions of the measurement results. Most often, they are admitted by unqualified personnel due to improper handling of the measuring instrument, incorrect readout, recording errors or as a result of a sudden extraneous cause. They are immediately visible among the results obtained, since the obtained values differ from the rest of the values of the set of measurements.
Кроме погрешностей в исторических данных существуют погрешности, связанные с самим процессом численного гидродинамического моделирования. Причиной погрешностей численного моделирования является дискретизация времени и пространства, то есть разбиение пространства на ячейки и времени на временные шаги. Численная дисперсия, ориентация сетки, осреднение свойств при апскейлинге - все перечисленные факторы вносят погрешности в моделирование работы пластов и скважин.In addition to errors in historical data, there are errors associated with the very process of numerical hydrodynamic modeling. The cause of errors in numerical modeling is the discretization of time and space, that is, the division of space into cells and time into time steps. Numerical variance, grid orientation, averaging of properties during upscaling - all of these factors introduce errors in modeling the operation of reservoirs and wells.
Единственным видом погрешностей, от которого можно избавиться, улучшив результаты адаптации модели и ее последующую пригодность для прогнозов, являются грубые погрешности. Таким образом, до начала адаптации модели и расчета целевой функции необходим анализ точности данных истории, выявление и исключение недостоверных значений из процесса адаптации.The only type of errors that can be eliminated by improving the results of model adaptation and its subsequent suitability for predictions are gross errors. Thus, before starting the adaptation of the model and calculating the objective function, it is necessary to analyze the accuracy of the historical data, identify and exclude unreliable values from the adaptation process.
При адаптации модели, как правило, используется контроль по жидкости. В модели задаются исторические дебиты и приемистости жидкости, поскольку данные по дебитам более точные, чем по давлению. Забойные давления в процессе автоадаптации должны получиться такими, чтобы обеспечить исторические потоки пластовых флюидов с заданной точностью.When adapting the model, fluid control is usually used. Historical flow rates and liquid injectivity are set in the model, since flow rates are more accurate than pressure data. Bottomhole pressures during autoadaptation should be such as to provide historical flows of formation fluids with a given accuracy.
Весовые коэффициенты используются в двух заявленных вариантах определения целевых функций для настройки степени влияния составляющих величин на суммарное значение целевой функции. Веса (весовые коэффициенты) позволяют учитывать разную достоверность данных истории, балансировать сильные расхождения в числовом выражении компонентов, смещать влияние компонентов целевой функции в соответствии с приоритетными задачами адаптации.The weighting factors are used in the two declared options for determining the objective functions to adjust the degree of influence of the constituent quantities on the total value of the objective function. Weights (weighting factors) allow taking into account the different reliability of historical data, balancing strong discrepancies in the numerical expression of the components, and shifting the influence of the components of the objective function in accordance with the priority tasks of adaptation.
Весовые коэффициенты для скважинWell weights
Идентификаторами или объектами являются залежь, группа скважин и индивидуальные скважины. Весовые коэффициенты для скважин умножаются на сумму невязок по данному идентификатору (скважинам).Identifiers or objects are a reservoir, a group of wells, and individual wells. The weights for the wells are multiplied by the sum of the residuals for the given identifier (wells).
Причинами применения подобных весов могут быть разное доверие к качеству замеров по отдельным скважинам либо стремление скорректировать влияние некоторых скважин на адаптацию в зоне интереса.The reasons for using such weights may be different confidence in the quality of measurements for individual wells or the desire to correct the influence of some wells on adaptation in the zone of interest.
В первом случае понижающий вес для скважины целесообразно применить, если качество замеров всех показателей работы скважины в целом вызывают сомнения. Например, ГДИС не проводились либо были некачественные, забойного датчика давления не было, расчет забойного давления был по динамическому уровню газожидкостной смеси в затрубе скважины, расходомер имел высокую степень износа и давал неточные показания. Если в адаптации участвуют другие скважины с более надежными данными, то описанной скважине рекомендуется присвоить вес 0. В противном случае придется сохранить вес 1 для скважины, поскольку других ориентиров для адаптации нет (фиг. 1).In the first case, it is advisable to apply a lowering weight for a well if the quality of measurements of all well performance indicators as a whole is in doubt. For example, well testing was not performed or was of poor quality, there was no downhole pressure sensor, the calculation of the downhole pressure was based on the dynamic level of the gas-liquid mixture in the well annulus, the flow meter had a high degree of wear and gave inaccurate readings. If other wells with more reliable data are involved in the adaptation, it is recommended to assign the
Другой причиной применения весовых коэффициентов для скважин может быть стремление акцентировать целевую функцию на адаптацию в зоне интереса. На фиг. 2 показан пример распределения весов для адаптации модели с целью прогноза показателей планируемой к бурению добывающей скважины. Данный подход наиболее обоснован при допущении, что влияние скважин пропорционально их расстоянию от планируемой точки бурения. В случае однородного выдержанного коллектора такое допущение вполне правдоподобно. Скважины, отдаленные от зоны интереса, будут вносить меньший вклад в целевую функцию.Another reason for using weighting factors for wells may be the desire to emphasize the target function on adaptation in the zone of interest. FIG. 2 shows an example of the distribution of weights for adapting the model to predict the performance of a production well planned to be drilled. This approach is most justified under the assumption that the impact of wells is proportional to their distance from the planned drilling point. In the case of a uniform, aged reservoir, this assumption is quite plausible. Wells distant from the zone of interest will contribute less to the target function.
Таким образом, адаптация сосредоточится на минимизации невязок в окрестности планируемого бурения.Thus, adaptation will focus on minimizing residuals in the vicinity of the planned drilling.
Весовые коэффициенты для компонентовComponent weights
Компонентами целевой функции являются значения дебитов и приемистости всех присутствующих типов флюида по скважинам, пластовые давления, полученные в результате гидродинамических исследований в скважинах, и забойные давления по скважинам. Весовые коэффициенты для компонентов умножаются на сумму невязок по данному компоненту.The components of the objective function are the values of the flow rates and injectivity of all the available types of fluid for the wells, the reservoir pressures obtained as a result of the hydrodynamic studies in the wells, and the bottomhole pressures for the wells. The weights for the components are multiplied by the sum of the residuals for that component.
При адаптации модели величины частных целевых функций, составляющих общую глобальную целевую функцию, могут значительно различаться, тем самым смещая фокус адаптации на компоненты с большими численными значениями. Например, частная целевая функция по забойным давлениям выражается в сотнях, по дебиту нефти в десятках. В таком случае, для минимизации глобальной целевой функции параметры модели для итераций будут подбираться такими, чтобы в первую очередь снизить расхождения по забойным давлениям, при этом минимизация расхождений по дебиту нефти уходит на второй план. В результате адаптация по дебиту нефти с большой вероятностью будет неудовлетворительной либо будет достигаться при значительно большем количестве итераций.When adapting the model, the values of the partial objective functions that make up the overall global objective function can differ significantly, thereby shifting the focus of adaptation to components with large numerical values. For example, the private target function for bottomhole pressures is expressed in hundreds, for oil flow rates in tens. In this case, in order to minimize the global objective function, the model parameters for iterations will be selected in such a way as to first of all reduce the discrepancies in bottomhole pressures, while minimizing the discrepancies in the oil flow rate fades into the background. As a result, oil production adaptation is likely to be unsatisfactory or will be achieved with a significantly larger number of iterations.
Предлагаемым решением данной проблемы является балансировка составляющих глобальной целевой функции (целевой функции для адаптации геолого-гидродинамической модели) с помощью взвешивания компонент обратно пропорционально среднему дебиту нефти.The proposed solution to this problem is balancing the components of the global objective function (objective function for adapting the geological and hydrodynamic model) by weighing the components in inverse proportion to the average oil production rate.
Весовые коэффициенты для компонентов целевой функцииTable 1
Weights for the components of the objective function
- средний дебит нефти, - средний дебит воды, - средняя приемистость воды, - забойное давление i-й скважины, - пластовое давление по ГДИС i-й скважины. - average oil production rate, - average flow rate of water, - average water intake, - bottomhole pressure of the i-th well, - reservoir pressure according to well testing of the i-th well.
Таким образом, каждый компонент целевой функции будет вносить в глобальную (итоговую) целевую функцию сопоставимое по величине значение, позволяя оптимизатору адаптировать модель равносильно по всем компонентам. Эффективность данного подхода основана на аналитических заключениях и серии вычислительных экспериментов на синтетической модели и модели реального нефтяного месторождения.Thus, each component of the objective function will add a comparable value to the global (final) objective function, allowing the optimizer to adapt the model equally across all components. The effectiveness of this approach is based on analytical conclusions and a series of computational experiments on a synthetic model and a model of a real oil field.
Также причиной использования весов для компонент является разная важность адаптации для разных компонент. Например, если адаптации по газу важнее, чем по нефти, то для дебита газа вводится повышающий коэффициент. Увеличение веса для приоритетных компонент позволит получать модели, садаптированные по этим показателям раньше.Also, the reason for using weights for components is the different importance of adaptation for different components. For example, if adaptation for gas is more important than for oil, then a multiplying factor is introduced for the gas production rate. Increasing the weight for the priority components will allow you to get models that have been adjusted for these indicators earlier.
Весовые коэффициенты для временных шаговWeights for time steps
Данные весовые коэффициенты умножаются на невязки на временных шагах в соответствии с заданным распределением.These weights are multiplied by the residuals at time steps in accordance with the specified distribution.
Присвоение разных весов для временных шагов может быть обосновано в случае, когда с течением времени изменилась достоверность либо точность определенных измерений.The assignment of different weights for time steps can be justified in the case when the reliability or accuracy of certain measurements has changed over time.
Например, поменялись методы измерений или приборы, одна компания-недропользователь со своими стандартами и нормами операционной деятельности сменилась другой и тому подобное.For example, measurement methods or devices have changed, one subsoil user company with its own standards and norms of operating activities has been replaced by another, and the like.
Также причиной может служить приоритетность хорошей адаптации последних лет истории в случае, когда важен прогноз текущего тренда. В таком случае, в начале периода разработки весовой коэффициент выбирается ниже, чем на конец разработки. Когда тренд работы скважин на конец периода адаптации хорошо сходится с историей, есть основание рассчитывать на более достоверный прогноз показателей. Такой подход поможет более взвешено принимать решения по разработке месторождения и его участков. В иных случаях ориентируются на то, чтобы показатели в среднем за весь период адаптации не отклонялись от допустимых значений и нет необходимости во взвешивании целевой функции по временным шагам.Also, the reason may be the priority of good adaptation of the last years of history in the case when the forecast of the current trend is important. In this case, at the beginning of the development period, the weighting factor is chosen lower than at the end of the development. When the trend of well performance at the end of the adaptation period is in good agreement with history, there is reason to count on a more reliable forecast of indicators. This approach will help to make more balanced decisions on the development of the field and its sections. In other cases, they are guided by the fact that the indicators on average over the entire adaptation period do not deviate from the permissible values and there is no need to weigh the objective function by time steps.
Способ определения целевой функции в виде суммарного среднеквадратического отклонения (СКО) может быть определен следующей последовательностью шагов.The method for determining the objective function in the form of the total standard deviation (RMSD) can be determined by the following sequence of steps.
Получить результаты расчета модели из гидродинамического симулятора и соответствующие им исторические показатели, которые будут участвовать в расчете заданной целевой функции. Например, дебиты нефти по скважине (WOPR), забойные давления (WBHP) и прочие по ключевым словам. Шаг данных, например, ежемесячно.Obtain the results of calculating the model from the hydrodynamic simulator and the corresponding historical indicators that will participate in calculating the given objective function. For example, oil production rates per well (WOPR), bottomhole pressures (WBHP) and others by keywords. Data step, for example, monthly.
Рассчитать нормировку (невязку), например на погрешности измерения между каждой расчетной и исторической точкой данных путем расчета разности величин.Calculate the normalization (residual), for example, on the measurement error between each calculated and historical data point by calculating the difference in values.
Рассчитать нормированную невязку по одному из двух заранее задаваемых вариантов (формулы 1 и 2).Calculate the normalized residual according to one of two predefined options (
где Δk - нормированная невязка, Sq,i,k - расчетное и Oq,i,k историческое значение компонента q (например, дебит нефти) идентификатора i (например, скважины P1 или группы скважин) на временном шаге k, σ - погрешность измерения величины.where Δ k is the normalized residual, S q, i, k is the calculated and O q, i, k is the historical value of the q component (for example, oil production rate) of the identifier i (for example, well P1 or a group of wells) at the time step k, σ is measurement error of the value.
Формула 1 нормирует невязки на погрешности измерения, формула 2 нормирует на исторические значения величин.
Погрешности измерений для разных типов данных разные, зависят от типов приборов, принципа измерения, фактического износа комплектующих, от величины измеряемых параметров и прочего. Известно, что точность измерения дебита нефти существенно выше точности рассчитанных через динамический уровень данных о забойных давлениях в скважинах. Нормировка на историческое значение не позволяет задавать разный уровень погрешностей для компонент целевой функции. Кроме того, вычислительные эксперименты на синтетической модели показали, что на шагах расчета, где историческое значение на порядки меньше расчетного, происходит большой вклад в целевую функцию за счет деления на малую величину. Данный эффект приводит к тому, что оптимизатор, пытаясь минимизировать значение целевой функции, игнорирует адаптацию на других участках, где отсутствует описанный эффект. С каждой итерацией значение целевой функции уменьшается, но показатели работы скважин все хуже воспроизводятся моделью, то есть такая целевая функция не характеризует качество адаптации.The measurement errors for different types of data are different, depending on the types of devices, the measurement principle, the actual wear of the components, on the value of the measured parameters, and others. It is known that the accuracy of measuring the oil production rate is significantly higher than the accuracy of the data on bottomhole pressures in wells calculated through the dynamic level. Normalization to the historical value does not allow setting different levels of errors for the components of the objective function. In addition, computational experiments on a synthetic model have shown that at calculation steps where the historical value is orders of magnitude less than the calculated one, a large contribution to the objective function occurs due to division by a small value. This effect leads to the fact that the optimizer, trying to minimize the value of the objective function, ignores adaptation in other areas where the described effect is absent. With each iteration, the value of the objective function decreases, but the performance indicators of the wells are reproduced worse and worse by the model, that is, such an objective function does not characterize the quality of adaptation.
В связи с вышеперечисленным рекомендуется использовать нормировку на погрешности измерения. В случае большой разницы в величине компонент целевой функции вследствие разнородности данных предлагается использовать уравновешивающие весовые коэффициенты для компонентов wq.In connection with the above, it is recommended to use the normalization for the measurement error. In the case of a large difference in the value of the components of the objective function due to the heterogeneity of the data, it is proposed to use balancing weights for the components w q .
Рассчитать суммарное СКО для каждого идентификатора i и компонента q по формуле:Calculate the total standard deviation for each identifier i and component q using the formula:
где m(i,q) - суммарное СКО для каждого идентификатора i и компонента q, wk - весовые коэффициенты для временных шагов k, начиная с момента запуска скважины (начала появления данных), n - число шагов. Весовые коэффициенты для временных шагов могут быть приняты равные 1, в диапазоне от 0 до 1 или могут быть исключены из определения ЦФ.where m (i, q) is the total RMSE for each identifier i and component q, w k are the weight coefficients for time steps k, starting from the moment the well is started (the beginning of the data appearance), n is the number of steps. The weighting factors for time steps can be taken equal to 1, in the range from 0 to 1, or can be excluded from the definition of the CF.
В гидродинамических симуляторах существует техническая возможность задания разных временных весовых коэффициентов для каждой комбинации идентификатора и компонента.In hydrodynamic simulators, it is technically possible to specify different time weighting factors for each combination of identifier and component.
Далее возможно рассчитать частные ЦФ для каждого компонента, например по формуле:Further, it is possible to calculate the partial CFs for each component, for example, using the formula:
где POF(q) - частная ЦФ (ЧЦФ) по компоненту q, wq - весовые коэффициенты для компонентов, wi - весовые коэффициенты для скважин. Данные весовые коэффициенты могут быть приняты равные 1, в диапазоне от 0 до 1 или могут быть исключены из определения ЦФ.where POF (q) is the quotient FF (PFC) for the component q, w q are the weight coefficients for the components, w i are the weight coefficients for the wells. These weighting factors can be taken equal to 1, in the range from 0 to 1, or can be excluded from the definition of the CF.
В итоге рассчитываем глобальную ЦФ (итоговую ЦФ для адаптации ГГДМ) по формулам 5 или 6:As a result, we calculate the global FF (the final FF for the adaptation of the YGDM) using formulas 5 or 6:
где GOF - целевая функция или глобальная ЦФ.where GOF is the objective function or global CF.
В итоге получаем три вида целевых функций, которые возможно выбрать в зависимости от целей адаптации и исходных данных:As a result, we get three types of target functions, which can be selected depending on the goals of adaptation and initial data:
илиor
илиor
В коммерческих гидродинамических симуляторах с возможностью автоадаптации расчет целевой функции автоматизирован. Однако, пользователю необходимо задать компоненты, способ нормировки и в случае необходимости весовые коэффициенты для целевой функции, прежде чем переходить к процессу оптимизации.In commercial hydrodynamic simulators with the possibility of autoadaptation, the calculation of the objective function is automated. However, the user needs to specify the components, the normalization method and, if necessary, the weighting factors for the objective function, before proceeding to the optimization process.
При реализации способов в результате исследования месторождения и скважин, расположенных на нем, получают значения структурных и петрофизических параметров данного месторождения. Структурные параметры обычно включают стратиграфические горизонты, коэффициенты отражения, акустический импеданс, разломы и их проводимости, полученные по результатам трассерных и сейсмических исследований. Петрофизические параметры обычно включают значения пористости, проницаемости, насыщенности, в т.ч. кривые капиллярного давления, данные ГИС (αСП данные, Г-каротаж, ГГ-каротаж). На участке месторождения может находиться, например, 150 скважин, по 20-ти из которых могут быть получены данные по керну в результате прямых измерений (петрофизические параметры). При этом также на участке могут быть произведены сейсмические исследования, в результате которых получают данные о разломах на всем участке месторождения. Также по некоторым скважинам могут быть проведены ГИС (геофизические исследования скважин) и получены петрофизические данные. В результате получают набор данных, которые максимально соответствуют реальной обстановке (имеют высокую достоверность) и точно могут быть использованы для заполнения ячеек модели, например, в зонах, по которым имеются данные по керну, а также получают данные с меньшей точностью (достоверностью), которые получены, например, по результатам ГИС.When implementing the methods, as a result of the study of the field and the wells located on it, the values of the structural and petrophysical parameters of this field are obtained. Structural parameters typically include stratigraphic horizons, reflectivity, acoustic impedance, faults and their conductivities, derived from tracer and seismic surveys. Petrophysical parameters usually include values of porosity, permeability, saturation, incl. capillary pressure curves, logging data (αSP data, G-logging, GG-logging). For example, there may be 150 wells in the field, 20 of which can be used to obtain core data as a result of direct measurements (petrophysical parameters). At the same time, seismic studies can also be carried out at the site, as a result of which data on faults are obtained throughout the entire area of the field. Also, for some wells, well logging (geophysical surveys of wells) can be carried out and petrophysical data obtained. As a result, a set of data is obtained that most closely matches the real situation (have high reliability) and can be accurately used to fill in the model cells, for example, in areas for which there are core data, and also receive data with less accuracy (reliability), which obtained, for example, from the results of GIS.
Далее на основании полученных компонентов и параметров рассчитывают, например, значения зависимых параметров для месторождения. Расчетные данные для ГГДМ могут быть получены на основании функциональных зависимостей между компонентами и параметрами. Например, известна зависимость петрофизических параметров - зависимость проницаемости от пористости, пористости от αСП. Отдельные функциональные зависимости могут наблюдаться между петрофизическими и структурными параметрами, например, корреляция значений относительного акустического импеданса и пористости и т.д.Further, based on the obtained components and parameters, for example, the values of the dependent parameters for the field are calculated. The calculated data for the YGDM can be obtained based on the functional dependencies between the components and parameters. For example, the dependence of petrophysical parameters is known - the dependence of permeability on porosity, porosity on αSP. Separate functional dependencies can be observed between petrophysical and structural parameters, for example, correlation of values of relative acoustic impedance and porosity, etc.
После чего на основании полученных и расчетных значений параметров и компонентов получают ГГДП, при этом ГГДМ получают несколько изменяя значения рассчитанных параметров месторождения (пласта).After that, on the basis of the obtained and calculated values of the parameters and components, the GGDP is obtained, while the GGDM is obtained by slightly changing the values of the calculated parameters of the field (formation).
Если определяют целевую функцию по первому варианту реализации способа, то исходные данные могут быть, например, следующими.If the target function is determined according to the first embodiment of the method, then the initial data can be, for example, the following.
WOPR - дебит нефти;WOPR - oil production rate;
WWPR - дебит воды;WWPR - water flow rate;
WWIR - приемистость воды;WWIR - water injectivity;
WBHP - забойное давление;WBHP - bottomhole pressure;
WTRP - пластовое давление.WTRP - reservoir pressure.
Обозначения с "H" в конце - соответствующие показатели по истории.Legend with "H" at the end - the corresponding indicators for history.
Подставляя исходные значения в формулу: получаем значение целевой функции: 0,98. Substituting the original values into the formula: we get the value of the objective function: 0.98.
При других расчетных данных компонентов значение ЦФ может быть больше или меньше 0,98, следовательно, выбирают ГГМД, для которой ЦФ имеет меньшее значение.With other calculated data of the components, the value of the CF can be greater or less than 0.98, therefore, the HGMD is selected, for which the CF has a lower value.
При определении целевой функции по второму варианту реализации способа с тремя скважинами, нормировкой на исторические значения и шести временными шагами добавляются весовые коэффициенты для скважин и для компонентов. На фиг. 3 представлен участок месторождения с расположенными на нем скважинами.When determining the objective function according to the second embodiment of the method with three wells, normalization to historical values and six time steps, weighting coefficients for wells and for components are added. FIG. 3 shows a section of the field with wells located on it.
Весовые коэффициенты для компонентов будут, например следующими:The weights for the components will be, for example, as follows:
В этом случае определяем целевую функцию по формуле:In this case, we define the target function by the formula:
результирующее значение целевой функции будет 1,87. the resulting objective function value will be 1.87.
Также итерационно меняют расчетные данные компонентов, следовательно, итерационно рассчитывается ЦФ. В результате выбирают ГГДМ, которой соответствует меньшее значение ЦФ.Also, the calculated data of the components are changed iteratively, therefore, the CF is calculated iteratively. As a result, the GGDM is selected, which corresponds to the lower value of the CF.
По третьему варианту определения целевой функции с тремя скважинами, нормировкой на погрешности измерений, весовыми коэффициентами для скважин и компонентов и шестью временными шагами добавляются весовые коэффициенты для временных шагов.According to the third variant of determining the objective function with three wells, normalization to measurement errors, weighting coefficients for wells and components and six time steps, weighting coefficients for time steps are added.
Весовые коэффициенты для временных шагов следующие:The weights for the time steps are as follows:
Т.е. исключаются данные из временного периода до 01.05.2020.Those. data are excluded from the time period until 05/01/2020.
В этом случае определяем целевую функцию по формуле:In this case, we define the target function by the formula:
Результирующее значение целевой функции будет 2,12. The resulting objective function value will be 2.12.
В результате итерационного перестроения ГГДМ и расчета ЦФ по третьему варианту выбирается ГГДМ, которой соответствует ЦФ с меньшим значением. As a result of the iterative reconstruction of the GHDM and the calculation of the CF according to the third option, the GGDM is selected, which corresponds to the CF with a lower value .
Также на фиг. 4 наглядно видна степень влияния целевой функции на точность адаптации геолого-гидродинамической модели, при этом заявленные варианты определения целевых функций значительно снижают количество итераций для адаптации ГГДМ.Also in FIG. 4 clearly shows the degree of influence of the target function on the accuracy of adaptation of the geological and hydrodynamic model, while the declared options for determining the target functions significantly reduce the number of iterations for the adaptation of the geological and hydrodynamic model.
На фиг. 5 представлена лучшая ГГДМ (показано полученное распределение свойства пористости) по результатам циклов адаптации из 200 итераций. Красным цветом обозначены зоны с повышенной пористостью (более 7%), желтым - средняя пористость (4-7%), зеленым - низкая пористость (менее 4%).FIG. 5 shows the best HGDM (the obtained distribution of the porosity property is shown) based on the results of adaptation cycles of 200 iterations. Red indicates zones with increased porosity (more than 7%), yellow - medium porosity (4-7%), green - low porosity (less than 4%).
Можно осуществлять сравнение ЦФ только при ее определении по одному из трех заявленных вариантов.It is possible to compare the CF only when it is determined according to one of the three declared options.
При реализации способа разработки месторождения получают ГГДМ повышенной точности, которую определяют с использованием ЦФ по одному из вышеописанных вариантов, затем осуществляют планирование бурения скважин и/или геолого-технических мероприятий на основе выбранной ГГДМ. Проводят бурение и/или геолого-технических мероприятий на основе выбранной ГГДМ и добычу углеводородов.When implementing the method of field development, a GGDM of increased accuracy is obtained, which is determined using the CF according to one of the above options, then well drilling and / or geological and technical measures are planned based on the selected GGDM. Drilling and / or geological and technical measures are carried out on the basis of the selected GGDM and hydrocarbon production.
Пример реализации системы адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) аналогичен вышеописанному способу адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения), при этом система включает по крайней мере один процессор, оперативную память и машиночитаемые инструкции для выполнения способа адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) по одному из предложенных вариантов.An example of the implementation of the adaptation system for the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field) is similar to the above-described method for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field), while the system includes at least one processor, random access memory and machine-readable instructions for performing the method for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir ( deposits) according to one of the proposed options.
Пример использования заявленного машиночитаемого носителя, содержащего машиночитаемые инструкции для способа адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) и выполненного с возможностью чтения данных инструкций и исполнения их процессором аналогичен представленной выше последовательности действий.An example of using the claimed computer-readable medium containing computer-readable instructions for a method for adapting a geological-hydrodynamic model of a reservoir (field) and made with the ability to read these instructions and execute them by the processor is similar to the above sequence of actions.
Предложенные способы адаптации геолого-гидродинамической модели пласта (месторождения) были апробированы на полномасштабной геолого-гидродинамической модели нефтяного месторождения, расположенного в Западной Сибири. Благодаря учету всех аспектов: выбор компонентов, нормировка на погрешности изменения и применение трех видов весовых коэффициентов удалось достичь удовлетворительное качество адаптации модели на исторические данные. После адаптации набор из выбранных лучших моделей использовался для прогноза добычи нефти на месторождении за последующие 10 лет. Полученный результат позволил учесть потенциальные риски при планировании разработки данного месторождения.The proposed methods for adapting the geological and hydrodynamic model of the reservoir (field) were tested on a full-scale geological and hydrodynamic model of an oil field located in Western Siberia. Due to taking into account all aspects: the choice of components, normalization to the error of change and the use of three types of weighting factors, it was possible to achieve a satisfactory quality of adaptation of the model to historical data. After adaptation, a set of selected best models was used to predict oil production in the field over the next 10 years. The result obtained made it possible to take into account potential risks when planning the development of this field.
Claims (91)
значения дебитов и приемистости всех присутствующих типов флюидов по скважинам, пластовые давления, полученные в результате гидродинамических исследований в скважинах, и забойные давления по скважинам;- obtaining, with a given time step, the history data of the wells of the simulated field at least for the following components:
values of flow rates and injectivity of all available types of fluids for wells, reservoir pressures obtained as a result of hydrodynamic studies in wells, and bottomhole pressures for wells;
значения дебитов и приемистости всех присутствующих типов флюидов по скважинам, пластовые давления, полученные в результате гидродинамических исследований в скважинах, и забойные давления по скважинам;- obtaining, with a given time step, the history data of the wells of the simulated field at least for the following components:
values of flow rates and injectivity of all available types of fluids for wells, reservoir pressures obtained as a result of hydrodynamic studies in wells, and bottomhole pressures for wells;
значения дебитов и приемистости всех присутствующих типов флюидов по скважинам, пластовые давления, полученные в результате гидродинамических исследований в скважинах, и забойные давления по скважинам;- obtaining, with a given time step, the history data of the wells of the simulated field at least for the following components:
values of flow rates and injectivity of all available types of fluids for wells, reservoir pressures obtained as a result of hydrodynamic studies in wells, and bottomhole pressures for wells;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106489A RU2754741C1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Method for adaptation of geological and hydrodynamic reservoir model |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106489A RU2754741C1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Method for adaptation of geological and hydrodynamic reservoir model |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2754741C1 true RU2754741C1 (en) | 2021-09-07 |
Family
ID=77669951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106489A RU2754741C1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Method for adaptation of geological and hydrodynamic reservoir model |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2754741C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115450595A (en) * | 2022-09-08 | 2022-12-09 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | Method and device for selecting water control tool, electronic equipment and storage medium |
RU2809029C1 (en) * | 2023-06-27 | 2023-12-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method for clarifying reservoir porosity and permeability of formation in interwell space by numerically adapting hydrodynamic model to results of large-scale gas dynamic studies |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8335677B2 (en) * | 2006-09-01 | 2012-12-18 | Chevron U.S.A. Inc. | Method for history matching and uncertainty quantification assisted by global optimization techniques utilizing proxies |
RU2607326C1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method of optimising process mode of operation of gas and gas condensate wells |
US9703006B2 (en) * | 2010-02-12 | 2017-07-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for creating history matched simulation models |
RU2709047C1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method of adaptation of hydrodynamic model of productive formation of oil and gas condensate deposit taking into account uncertainty of geological structure |
RU2715593C1 (en) * | 2019-09-28 | 2020-03-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Тюменский институт нефти и газа" (ООО "ТИНГ") | Method of operative control of water flooding of formations |
-
2021
- 2021-03-12 RU RU2021106489A patent/RU2754741C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8335677B2 (en) * | 2006-09-01 | 2012-12-18 | Chevron U.S.A. Inc. | Method for history matching and uncertainty quantification assisted by global optimization techniques utilizing proxies |
US9703006B2 (en) * | 2010-02-12 | 2017-07-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for creating history matched simulation models |
RU2607326C1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method of optimising process mode of operation of gas and gas condensate wells |
RU2709047C1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method of adaptation of hydrodynamic model of productive formation of oil and gas condensate deposit taking into account uncertainty of geological structure |
RU2715593C1 (en) * | 2019-09-28 | 2020-03-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Тюменский институт нефти и газа" (ООО "ТИНГ") | Method of operative control of water flooding of formations |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВЕНДЕЛЬШТЕЙН Б.Ю. и др., Геофизические методы определения параметров нефтегазовых коллекторов (при подсчете запасов и проектировании разработки месторождений). М., "Недра", 1978, 318 с. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115450595A (en) * | 2022-09-08 | 2022-12-09 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | Method and device for selecting water control tool, electronic equipment and storage medium |
CN115450595B (en) * | 2022-09-08 | 2023-06-20 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | Water control tool selection method and device, electronic equipment and storage medium |
RU2809029C1 (en) * | 2023-06-27 | 2023-12-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method for clarifying reservoir porosity and permeability of formation in interwell space by numerically adapting hydrodynamic model to results of large-scale gas dynamic studies |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11782741B2 (en) | Modeling of fluid introduction and/or fluid extraction elements in simulation of coreflood experiment | |
RU2336567C1 (en) | Generation of sequence of operations by complex analysis on basis of single well predictive mode-modular dynamic tester (swpm-mdt) | |
US9638830B2 (en) | Optimizing drilling operations using petrotechnical data | |
US5305209A (en) | Method for characterizing subterranean reservoirs | |
CN101583884B (en) | Monte carlo simulation of well logging data | |
US9135378B2 (en) | Method of developing a reservoir from a technique of selecting the positions of wells to be drilled | |
US20150088424A1 (en) | Identifying geological formation depth structure using well log data | |
US10392922B2 (en) | Measuring inter-reservoir cross flow rate between adjacent reservoir layers from transient pressure tests | |
US20150370934A1 (en) | Completion design based on logging while drilling (lwd) data | |
US10895131B2 (en) | Probabilistic area of interest identification for well placement planning under uncertainty | |
EP2862008B1 (en) | Stratigraphic modeling using production data density profiles | |
RU2709047C1 (en) | Method of adaptation of hydrodynamic model of productive formation of oil and gas condensate deposit taking into account uncertainty of geological structure | |
US20190120022A1 (en) | Methods, systems and devices for modelling reservoir properties | |
US9652565B2 (en) | System and method for producing display of petrophysical property height profile for both vertical and horizontal wellbores | |
CN101103351B (en) | Method for generating an SWPM-MDT | |
RU2754741C1 (en) | Method for adaptation of geological and hydrodynamic reservoir model | |
Eremyan et al. | How does the definition of the objective function influence the outcome of history matching? | |
CN108765562B (en) | Oil-gas productivity evaluation method based on three-dimensional geological model | |
US20190243025A1 (en) | Petrophysical Field Evaluation Using Self-Organized Map | |
CN114072803A (en) | System and method for verifying petrophysical models using reservoir simulation | |
EP3475529B1 (en) | Drilling measurement valuation | |
RU2819121C1 (en) | Method for determination of hydrodynamic connection between sections of productive formation and filtration-volumetric properties of interwell space of cenomanian deposit at field start-up after shutdowns based on results of integral hydraulic interference testing at wells | |
Ma et al. | Introduction to Model Upscaling, Validation and History Match | |
CN117272573A (en) | Method for calculating saturation of water-flooding residual oil by neutron density superposition method | |
CN115271182A (en) | Offshore oilfield water flooding recovery rate prediction method |